| Step | Reaction process | Mechanism |
|---|---|---|
| Adsorption | CO2(Solution)→ CO2* | Adsorption, forming M-O=C=O coordination |
| First-step electron transfer | CO2* + e⁻ → CO2⁻* | Formation of free radical anion intermediates (activation key) |
| Mass supply | CO2⁻* + H+ → *COOH | Formation of carboxylate intermediates, stability determines subsequent path |
| Second-step electron transfer | *COOH + e⁻ → *CO + H2O | Dehydration reduction, generating adsorbed CO |
| Desorption | *CO → CO | CO gas generation |
图1 铜基材料电极构筑:(A) Cu电极催化机制;(B) 0.5-UiO/Cu的扫描电镜图像 (SEM);(C) 横截面的SEM和EDS元素映射图;(D) CO2RR和HER产物的FE与电位的关系;(E) Cu和0.5-UiO/Cu上C2+产物的FE与电位的关系[
图2 锌、银、锡基材料电极构筑:(A) 多孔锌电极可以在−0.95 V电压(相对于RHE电极)下将CO2转化为CO,具有较高的FE(∼95%)和电流密度(27 mA cm−2);(B) Cu网格和(C) P-Zn的SEM图像;(D) P-Zn和Zn箔的电位相关电流密度和(E) CO的FE;(F) CO2RR中局部pH值效应的示意图[
图4 石墨烯与碳纳米管薄膜电极构筑:(A) RGOL@PPS/CNT+RGO薄膜的合成程序;(B, C) 15 s和(D, E) 90 s电沉积时间下RGOL@PPS/CNT+RGO薄膜上Cu2O纳米晶体的SEM图像;(F) (PPS/CNT+RGO)-Cu2O、RGOL@PPS/CNT+RGO和PPS/CNT+RGO基材的极化曲线[
图7 表面与界面工程: (A) 液相电解槽GC电极介导的CO2转化为甲酸盐的示意图,以及气相电解槽中经[EMIM]+层改性的GDE介导的CO2RR的示意图;(B) 通过SEM和WCA对原始GC正极和通过咪唑阳离子固定获得的改性GC正极进行形貌和化学表征;(C) 在IM+EE/GDE阴极上,分别以不同的电流密度进行9次连续电解;(D) 在裸碳GDE和IM+EE/GDE上,甲酸盐生成的平均电池能量效率和EC分别随施加电流密度的变化[